Притяжение Луны и Солнца может двигать всю земную мантию

Вероятно, движение тектонических плит связано с конвекционными течениями в мантии Земли. Конвекция подразумевает подъем нагретых жидкостей.

Крутящие моменты в системе Земля-Луна-Солнце приводят к циркуляции всей мантии.

Внутренние механизмы Земли часто моделируют как конвекцию в самой мантии Земли. Но даже сторонники мантийной конвекции признают, что такого количества внутренней тепловой энергии недостаточно для того, чтобы управлять крупномасштабной тектоникой. Есть и другие проблемы с использованием конвекции для объяснения наблюдаемых движений плит. Земные плиты могут смещаться из-за того, что Солнце оказывает настолько сильное гравитационное притяжение на Луну, что это приводит к удлинению орбиты Луны вокруг Земли.

Со временем положение барицентра — центра масс между орбитальными телами Земли и Луны — сместилось ближе к поверхности Земли и теперь колеблется на 600 км в месяц относительно геоцентра. Это создает внутренние напряжения, поскольку Земля продолжает вращаться.

Поскольку колеблющийся барицентр находится на расстоянии ~4600 км от геоцентра, тангенциальное орбитальное ускорение Земли и солнечное притяжение разбалансированы. Теплые и плотные внутренние слои планеты могут выдержать эти нагрузки, но тонкая, холодная и хрупкая литосфера отвечает на это разрушением.

Ежедневное вращение сплющивает Землю, что тоже разрушает литосферу. Эти два независимых напряжения создают движения плит, наблюдаемые во внешней оболочке. Разнообразие движений происходит от изменения направления и величины гравитационных сил с течением времени.

Как же это проверить? Учёные детально изучили тектонику Плутона. Они слишком мал и холоден для конвекции, но имеет большую луну и удивительно молодую поверхность. Оказалось, что наличие и продолжительность тектонических явлений зависят от конкретной комбинации размера луны, ее орбитальной ориентации, близости к Солнцу и скорости вращения и охлаждения тела.

Исследование опубликовано в сборнике им. Уоррена Б. Гамильтона.